《Nature》刊發人體器官保存30年來首個重磅突破：體溫機械灌注技術將器官廢棄率降低50%！

先進的外科手術技術以及免疫抑製藥物的應用，使得器官移植成為可能。但時至今日，即使是對於肝臟移植這種成功率很高的移植手術，仍舊有著三個無法避免的限制條件：器官短缺、捐獻的器官質量不高、器官運輸保存困難重重。

對於肝臟這種可以再生的器官，短缺的原因之一居然是不得已的「丟棄」——許多潛在的供肝因在保存期間受到損害，被認為移植風險過高，肝臟無法達到移植標準而被捨棄。在如今器官移植醫療領域巨大的供需差面前，這種「浪費」顯得愈發刺眼。

「2017 年，在英國每 5 名患者中就有 1 人在等待肝臟移植中孤獨的死去，而諷刺的是，相比之下卻有近 500 個來自去世捐獻者的肝臟最終並沒有被移植，」來自牛津大學的 Constantin Coussios 教授介紹到，而這 500 個肝臟本該有機會可以治病救人。

近日，來自牛津大學的 David Nasralla 及同事針對 220 名肝移植患者開展了首個隨機試驗，比較了常規靜態冷儲存（static cold storage，SCS）和體溫機械灌注（normothermic machine perfusion，NMP）方法。根據對肝損傷生物標記的測量結果，發現與前者相比，體溫機械灌注對供肝的損傷更少（約為50%），肝平均保存期增加 54%（12小時vs 8小時），器官棄用率降低 50%，該研究的細節發表在 4 月 18 日的《Nature》雜誌上。

圖 | 正在進行體溫灌注的肝臟

該研究首次正面直接的比較了 SCS 與 NMP，這些研究結果意味著，如果能夠將 NMP 在臨床廣泛推廣，很有可能大大降低由於器官離體質量下降帶來的「浪費」，為肝臟移植帶來積極的推動作用，變革整個器官移植領域。

儘管首款 NMP 設備已於 2016 年在歐洲上市，但由於其高昂的價格和設備及操作人員的專業要求，始終表現的不瘟不火。此次精確的量化將為「觀望者」提供一定的數據支持，也為 NMP 的臨床推廣提供了寶貴經驗。隨著 NMP 設備的逐漸接受和體外模擬人體環境的成功，NPM極有可能在未來體外器官維護、器官培養方面做出不俗成績。

器官保存方法已經30年幾乎零進展

肝臟（liver）這個約3斤重的器官，在人體的代謝功能中扮演著十分重要的角色：中和毒素、儲存糖原、合成分泌性蛋白等等，功能複雜多樣，可以說是最繁忙的器官之一，目前沒有任何人工器官或裝置能夠模擬肝臟的所有功能。

不僅如此，這個勞模式的器官更是有著「再生」的「超能力」，肝臟是人類身體器官中唯一有再生功能器官，即使正常肝細胞低於25%，仍可再生成正常肝臟。因而與大多數器官移植不同，肝臟移植的供體可以是活生生的捐贈者，如果手術成功，術手幾周供體和受體的肝臟便可以長到原來大小，並具有正常的肝臟功能。

肝臟移植可分為活體肝臟移植和屍肝移植。屍肝移植的肝臟來自腦死亡、但心臟仍在跳動的捐贈者，活體的肝臟移植則是將活體捐贈者肝臟的一部分取出，但活體肝臟移植的手術中捐贈者相比受捐者要接受更大的手術，因此有較大爭議。

同時，相比其他器官移植手術，肝臟移植在手術成功率及術後生存率上都名列前茅。對於各大肝移植中心，肝移植手術的成功率一般在都在95%以上，一年生存率90%，五年生存率70%左右。

但很難想像，在外科設備、手術技術突飛猛進的今天，人們在器官移植手術方面取得了突破性的進展，但對於器官保存，方法卻和30年前基本沒有什麼變化。

體溫灌注設備竟然還可以模擬人體

由於保存運輸限制，早期的器官移植都是在小範圍內完成，捐獻者和受捐者幾乎在相鄰的床位同時進行捐獻和移植手術。隨著技術的發展，國家範圍內甚至國際範圍內的器官移植合作也成為可能，但對於摘除的器官，每一分每一秒都很寶貴，極有可能因為保存不善使器官失去移植的價值。

器官從捐贈者到受捐者，一般要經歷「熱缺血」和「冷缺血」這兩個關鍵的環節。熱缺血是指器官從捐獻者體內摘除開始，到進行冷灌注（冷保存）這段時間，這期間雖然器官的供血中斷，但仍舊處於代謝狀態，缺血會導致器官嚴重損壞，因而這個階段每一分鐘都至關重要（一般不超過10分鐘）。

冷缺血是指捐贈的器官經灌洗液快速灌洗，使器官的溫度迅速而又均勻地降到10度以下，保存於2-4度直至移植的這段時間，常規的靜態冷保存（SCS）就是這樣一種方法。

圖 | 過去、現在、未來

將器官浸潤在保存液中置於冰上，這樣可以有效地降低代謝，但隨之也會出現很多不良的問題。比如肝臟可能隨著ATP的減少而損害，同時有害的活性氧開始積累、線粒體損傷等，當移植完成後血液再次流過器官，很可能會引起炎症反應，同時由於器官細胞的代謝減慢，無法通過轉氨酶等生化指標評估器官質量。

事實上，灌注設備並不是一種新興事物，近年來隨著技術改進及血液配方的改善，體溫灌注設備（NMP）變得越來越流行，這種系統以血液為載體，將養分、生物素等加入循環系統，並外置氧合器模擬正常人體環境，使用這種系統可以更好的在體外監測器官質量，評估移植效率。

移植器官保存的里程碑

但 NMP 是不是真的像人們預期的那麼好？一直以來，都沒有確切的數據給出精確的量化答案。

David Nasralla和他的同事們選擇為後來者鋪平道路，他們募集了220名肝移植患者，開展了首個隨機試驗對NMP與SCS進行了比較。他們發現，與SCS相比，NMP對供體肝臟的損傷少50%，肝平均保存期增加了54%，而器官棄用率則是降低了50%（16 vs 32）。

結果很清楚，在移植肝臟的保存上，NMP的答卷更漂亮，但這並不意味著我們可以過早斷言NMP在移植成功上的全面碾壓。評估移植成功的標準除了天冬氨酸轉氨酶水平，還有一個就是膽管。該研究同時發現，移植一年後，這兩種方法在膽道併發症發病率和移植肝存活率及患者存活率方面並無顯著差異，因而仍需更長時間的觀察。

圖 | 昂貴的價格很可能會限制OrganOx的推廣

同時，由於 NMP 需要複雜的外源設備，因而對於系統的運輸、護理以及使用人員的培訓方面都提出了更高的要求，這也意味著等待最終飛入「尋常百姓家」需要更多的時日。儘管上圖這台叫做 OrganOx 的灌注設備已經在歐洲上市（美國處於最後的測試階段），但由於其每位患者 5700 美元的醫療費用，仍舊沒有被廣泛推廣。

但客觀地說，David Nasralla 的研究，為 NMP 的推廣設定了一個很好的開端—分享信息、正面比較，為那些「臨淵羨魚」者提供了良好的數據支持。

當然，NMP系統的意義遠不止此，該設備不僅可以應用於其他類型器官的移植，同時也為體外培養或維護自身器官提供了思路——如果可以像照顧病人一樣照顧一個器官，為其（器官）提供與人體完全一致的條件，那麼是否未來人類並不需要供體器官進行更換，而是直接將本體器官進行體外維護或培養呢？

至少對於肝臟移植，我們已經看到了希望。